Bewertung der Kokain-induzierte Behavioral Sensibilisierung und konditionierten Platzpräferenz bei Mäusen

Das übergeordnete Ziel dieser Verhaltensaufgaben besteht darin, Forschern die Untersuchung drogenbezogener Verhaltensweisen wie Belohnung und Sensibilisierung zu ermöglichen. Diese Methoden können helfen, zentrale Fragen im Bereich der Drogenabhängigkeit zu beantworten, beispielsweise, welche Moleküle oder Signalwege zur drogeninduzierten Plastizität beitragen. Der Hauptvorteil dieser Techniken liegt darin, dass sie hochdurchsatzfähig sind und entweder mit selbstgebauten oder gekauften Geräten durchgeführt werden können. Wenn wir konditionierte Ortspräferenztests mit unterschiedlichen Dosisstärken durchführen, kann dieser Ansatz Unterschiede aufdecken, die aus veränderter Drogensensitivität resultieren, und zusätzliche Sicherheit bezüglich der Ergebnisse bieten. Bei diesem Experiment werden dreikammerige CPP-Kästen verwendet, die mit Lichtschranken zur automatisierten Datensammlung ausgestattet sind. Halten Sie vier oder mehr bereit. Dieses Gerät verfügt über zwei große Kammern, A und B, in die Mäuse über eine Deckelöffnung eingeführt werden können. In jeder Kammer befindet sich eine dimmbare Lichtquelle. Die Kammern A und B unterscheiden sich visuell, beispielsweise durch weiße gegenüber schwarzer Farbe, und taktil, beispielsweise durch unterschiedliche Bodenstrukturen. Zwischen den beiden großen Kammern liegt eine kleinere, verbindende neutrale Kammer, C, die über Schiebetüren zugänglich ist. Weitere Details zu den CPP-Kästen, einschließlich wichtiger Informationen zur Einrichtung eines balancierten Designs, finden Sie im Textprotokoll. Verwenden Sie für diese Experimente Mäuse, die regelmäßig angefasst wurden, um den Einfluss variabler Tierbehandlung auf die Ergebnisse zu minimieren. Bereiten Sie den Versuchsraum vor und reinigen Sie die CPP-Kästen gründlich. Schalten Sie die Geräte ein und dimmen Sie das Raumlicht. Bringen Sie die Mäuse dann 60 bis 90 Minuten vor dem Versuch in den Testbereich. Führen Sie am ersten Testtag einen Vorversuch durch. Bereiten Sie die Kammern vor, indem Sie die Zwischentüren öffnen. Öffnen Sie anschließend das Computerprogramm. Laden Sie das Testprogramm. Geben Sie dort die Tierkennungen ein und geben Sie den Startbefehl ab. Wenn Sie bereit sind, setzen Sie jede Maus vorsichtig in die mittlere Kammer des zugewiesenen Apparats. Nach den Vorversuchen bringen Sie die Mäuse in ihre Heimkäfige zurück und exportieren die Daten. Bestimmen Sie anhand der Vorversuchsergebnisse die Präferenz jedes Tieres für die Kammern A und B. Subtrahieren Sie die in jeder Kammer verbrachte Zeit voneinander und verwenden Sie die Differenz als Index. Berücksichtigen Sie besonders Tiere mit starker Präferenz im Vorversuch, die hier rot markiert sind, wie im Textprotokoll beschrieben. Wählen Sie basierend auf diesem Ergebnis die Kammer aus, die mit der Droge assoziiert wird, für jede Maus. Die Summe der Indexwerte jeder Testgruppe sollte äquivalent und nahe null sein. Mit anderen Worten: Wählen Sie für etwa die Hälfte der Mäuse die bevorzugte Seite. Weisen Sie innerhalb jeder Gruppe außerdem die Tiere gleichmäßig den Kammern A und B zu. Falls gewünscht, mehrere Gruppen gleichzeitig zu konditionieren, versuchen Sie, Tiere, die denselben Apparat nutzen, entgegengesetzte Kammern zuzuweisen. Weitere Details finden Sie im Textprotokoll. Ein kritischer Schritt bei der konditionierten Ortspräferenz unter Verwendung eines balancierten Designs ist die Zuweisung der drogenassoziierten Kammern, sodass die Vorversuchswerte für alle Testgruppen nahezu gleich und möglichst nahe null oder keiner Präferenz entsprechen. Beginnen Sie stets damit, vor der Konditionierungsphase jedes Tier zu wiegen. Bereiten Sie am ersten Konditionierungstag Spritzen mit Kokain oder der gewählten Testsubstanz entsprechend dem Körpergewicht jedes Tieres vor. An abwechselnden Tagen bereiten Sie Spritzen mit Kochsalzlösung oder einem anderen geeigneten Fahrzeugmittel vor. Bereiten Sie die Kästen vor, indem Sie die Zwischentüren schließen. Laden Sie das Konditionierungsprogramm am Computer, geben Sie die Kennungen ein und starten Sie das Programm. Injizieren Sie anschließend die Tiere mit ihrem Bolus aus Droge oder Fahrzeugmittel und setzen Sie sie in ihren zugewiesenen Kasten. Es ist entscheidend sicherzustellen, dass die Konditionierung bei jeder Maus jeden Tag in der korrekten Kammer A oder B stattfindet, wie zugewiesen, da Fehler in diesem Schritt dazu führen können, dass Tiere aus der Studie ausgeschlossen werden müssen. Nach maximal 30 Minuten Konditionierung bringen Sie die Mäuse in ihre Heimkäfige zurück. Wenn alle Versuche abgeschlossen sind, exportieren Sie die Daten und bringen Sie die Mäuse zur Kolonie zurück. Dieser Test verwendet Fotostrahlanordnungen mit vier mal acht Strahlen, die 20 Zoll mal 11,5 Zoll groß sind. Halten Sie vier bis 16 bereit. Unterbringen Sie jede Anordnung in einer offenen schwarzen Plexiglaskammer. Bereiten Sie im Testraum ein rotes Licht vor, um die Kammern auszuleuchten. Bereiten Sie in der Software die Programmsitzungen für tägliche Gewöhnung und Injektionsversuche vor. Stellen Sie zunächst die Dauer des Gewöhnungsversuchs auf 30 bis 60 Minuten ein. Eine Stunde ist ein guter Ausgangspunkt. Lassen Sie die Strahlabbrüche in Intervallen von fünf Minuten oder kürzer erfassen. Zweitens legen Sie fest, dass die Versuchsdauer in jeder Kammer beginnt, sobald der erste Lichtstrahl unterbrochen wird, was nach dem Startsignal erfolgt. Drittens stellen Sie die Dauer des Injektionsversuchs auf 60 bis 120 Minuten ein. Falls möglich, starten Sie die Startsignale für Injektionsversuche individuell von den Lichtschrankenanordnungen aus und nicht synchron. Die Lokomotorische Sensibilisierung erfordert eine anfängliche Testreihe über 10 oder 11 aufeinanderfolgende Tage. Bringen Sie an jedem Tag die Mäuse 30 bis 60 Minuten vor dem Test in den Verhaltensvorraum. Stellen Sie nun einen frischen, durchsichtigen Mauskäfig in jede Kammer. Stellen Sie sicher, dass die Lichtstrahlen auf der langen Achse jedes Käfigs zentriert sind. Wenn Sie bereit sind, entnehmen Sie die Mäuse in zufälliger Reihenfolge aus ihren Heimkäfigen. Wiegen Sie sie zunächst am Nackenfell. Setzen Sie anschließend jede Maus für den Gewöhnungsversuch in ihren zugewiesenen Lokomotor-Testkäfig und decken Sie sie mit einem Deckel ab. Jeder Tag umfasst einen Gewöhnungsversuch ohne Injektion, gefolgt von einem Injektionsversuch. Bereiten Sie während des Gewöhnungsversuchs Spritzen entsprechend dem aktuellen Körpergewicht jeder Maus vor. Nach Beendigung aller Gewöhnungsversuche laden Sie das Injektionsversuchsprogramm und betreten leise den Testraum. Nach der Injektion einer Maus geben Sie schnell das Startsignal für den Käfig in der Software ab und bringen die Maus anschließend in ihren Testkäfig zurück. Über die ersten drei bis vier Testtage verabreichen Sie Kochsalzlösung oder ein anderes geeignetes Fahrzeugmittel. Über die nächsten sieben Tage verabreichen Sie Kokain oder die gewählte Testsubstanz. Nach Beendigung aller Injektionsversuche bringen Sie die Mäuse in ihren Aufzuchtraum zurück. Im CPP-Test wurden Wildtyp-C57 black 6n-Mäuse ausschließlich mit Kochsalzlösung oder mit zwei unterschiedlichen Konzentrationen von Kokain konditioniert. Die Gruppe mit ausschließlich Kochsalzlösung zeigte wie erwartet keine Veränderung der Präferenz nach der Konditionierung, während bei den mit Kokain behandelten Gruppen verstärkte Präferenzen beobachtet wurden. Die im Vor- und Nachtest in den verschiedenen Kammern verbrachte Zeit zeigte, dass die mit Kokain behandelten Mäuse mehr Zeit in der Kokain-assozierten Kammer verbrachten als in einer der anderen Kammern. Mäuse, die nur Kochsalzlösung erhielten, wiesen wie erwartet keine auffälligen Unterschiede in der Kammernpräferenz auf. Anschließend wurde der Lokomotor-Test an C57 black 6n-Mäusen durchgeführt. Kochsalzlösungsinjektionen wurden drei bis vier Tage lang verabreicht, gefolgt von Kokaininjektionen mit vier unterschiedlichen Dosen über sieben Tage. Wie erwartet wurden mit steigenden Kokaindosen ausgeprägtere Verhaltensänderungen beobachtet. Als Herausforderung erhielt jede Gruppe nach einer Entzugsphase von ein bis zwei Wochen die ursprüngliche Kokaindosis. Weitere Herausforderungen erfolgten anschließend mit variablen Entzugszeiträumen und Dosen. Obwohl dieses Video diese Techniken unter Verwendung kommerziell erworbenen Geräts demonstriert, haben viele Labore sie erfolgreich mit selbstgebauten Vorrichtungen durchgeführt. Bei der Durchführung dieser Verfahren ist es wichtig sicherzustellen, dass alle Tiere gleich behandelt werden, um Stress, Fehler und interexperimentelle Variabilität zu reduzieren. Zu berücksichtigende Variablen sind unter anderem die Dauer der Handhabung sowie die Zeit im Testraum und in der Kammer. Erweiterungen dieser Tests, wie Auslöschung und Wiederherstellung bei CPP sowie Langzeit- oder Kreuzsensibilisierungsherausforderungen bei der lokmotorischen Sensibilisierung, können wünschenswert sein. Außerdem ist es wichtig, drogen-naïve